Винтовой пресс двойного действия Советский патент 1985 года по МПК B30B1/18 

« . Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкции винтовых прессов. Известен винтовой пресс двойного ;1,ействия, содержащий станину, в направляющих которой установлен наружный ползун с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположен корпус гайки наружного ползуна, сочлененной нарезкой с винтом, смонтированным в станине с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, а корпус этой гайки связан с полым винтом, сочлененным своей нарезкой с гайкой внутреннего ползуна, смонтированного , в направляющих другой внутренней полости наружного ползуна, два кулачка, смонтированных на корпусе гайки наружного ползуна с возможнос тью взаимодействия с подпружиненными ползушками, при этом последние размещены с возможностью контакта и скосов со скосами на станине, ограничивающими их перемещение, упоры станины, а также упругие элементы lj Недостатком известного пресса является ненадежная работа узла механизма безударного смыкания щтампо ввиду больших ударных нагрузок. Цель изобретения повьщ1ение надежности . Поставленная цель достигается тем, что винтовой пресс двойного действия, содержащийСтанину, в направляющих которой установлен наруж ньй ползун с двумя внутренн11ми поло тями, в одной из которых расположен корпус гайки наружного ползуна, сочлененной нарезкой с винтом, смонти рованным в станине с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, а корпус этой гайки жестко связан с полым винтом, сочлененным своей нарезкой с гайкой внутреннего ползуна, смонтированног в направляющих другой внутренней по лости наружного ползуна, два кулачк смонтированных на корпусе гайки наружного ползуна с возможностью взаимодействия с подпружиненными ползушками, при этом последние размеще ны с возможностью контакта их скосо со скосами на стамине, ограничивающими их перемещение, упоры станины, а также упругие элементы, снабжен дополнительными кулачками, установленными на корпусе гайки наружного З . 2 ползуна, и дополнительными ползушками, каждая - в виде внутреннего и наружного сухарей, связывающих их регулировочных элементов взаимного положения сухарей, упоры станины выполнены со скосами, при этом внутренние сухари смонтированы с возможностью взаимодействия с дополнительными кулачками, наружные сухари выполнены со скосами и смонтированы с возможностью взаимодействия со скосами упоров станины, а упругие элементы расположены между сухарями, причем все упомянутые ползушки установлены на наружном ползуне. На фиг. 1 изображен пресс, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2 (наружный ползун в нижнем положении); на фиг. 4 - предположительная диаграмма скоростей винта, гайки и ползуна. Пресс содержит станину 1, в направляющих 2- которой установлен наружный ползун 3, выполненный с двумя внутренними полостями, в одной из которых расположена гайка 4 наружного ползуна 3 с корпусом 5, взаимодействующая с винтом 6, установленным в станине 1 с возможностью вращения в подпятнике 7 и подшипнике 8. В другой полости наружного ползуна 3 расположен внутренний ползун 9 с гайкой 10, взаимодействукмцей с полым винтом 11, который жестко связан с корпусом 5 гайки 4. Полый винт 11 и корпус 5 гайки 4 установлены в наружном ползуне 3 с возможностью вращения в подпятнике 12 И подшипнике 13. В верхней части винт 6 имеет маховик 14, ЯВЛЯЮТ1ИЙСЯ ротором дугостаторов 15. На внутреннем ползуне 9, наружном ползуне 3 и столе станины 1 закреплен рабочий инструмент 16, 17 и 18. На корпусе 5 гайки 4 установлены кулачки 19 и дополнительные кулачки 20. На наружном ползуне установлены дополнительные ползушки, выполненные в виде внутреннего сухаря 21 и наружного сухаря 22 (направляющие ползушек на фиг. 2 показаны условно), На сухарях выпо лнены ушки 23 и 24, связанные через упругие элементы 25 регулировочными винтами 26. При этом внутренний сухарь 21 контактирует с дополнительными кулачками 20, а наружньй сухарь 22 - со скосами упоров 27 станины 1. J-1U7S94 На дополнительных ползушках расположены ползушки 28 (направляющие поляушек на фиг. 2 показаны условно), которые подпружиньны к кулачкам 19 пружинами 29 через штифт 30 и своими 5 скосами контактируют со скосами Г станины 1. Внутренние сухари 21 подпружинены пружинами 31 растяжения к дополнительным кулачкам 20-. Пружины 31 одним концом закреплены на 10 ушках 23, а другими - на штифтах 32, установленных на ползуне 3. Пресс работает следуквдим образом. Наружный ползун 3 и связанные с ним полый винт 11 и корпус 5 гайки 4 15 подняты в крайнее верхнее положение. Внутренний ползун 9 занимает крайнее верхнее положение относительно наружного ползуна 3. При этом ползушки 26 контактируют с кулачками 19 на посто-20 ЯННОМ профиле малого радиуса, а внутренние сухари 21 - с догголнительными кулачками 20 на профиле переменного радиуса. При включении дугостаторов 15 25 маховик 14 и связанный с ним винт 6 начинает ускоренно вращаться и винт 6 свинчивает гайку 4, перемещая вниз корпус 5, полый винт 11, внутренний ползун 9, наружный ползун 3 с зо расположенными на нем внутренними сухарями 21 и наружными сухарями 22, упругими элементами 25 и ползушками 28. Гайка 4 и корпус 5 на ходе разгона вниз не вращаются, так как они заторможены (тормоз не показан). При недоходе наружного ползуна 3 до своего крайнего нижнего положения на величину S проис содит соприкосновение наружных сухарей 22 со скосами о В упоров 27. Наружный ползун 3 продолжает перемещаться вниз. Наружные сухари 22 перемещаются к центру и воздействуют через ушки 23 на упругие элементы 25, которые в свою очередь воздействуют через ушки 24 на внутренние сухари 21, прижимая их к кулачкам 20 корпуса 5 гайки 4. Создаются силы F, и F2 српротивЛе-jg щен ния перемещению наружньк сухарей 22 и внутренних сухарей 21. Под действием силы F, на винте 6 создается крутящий момент ,1 М, 2F, .R , tgoC где F( - вертикальная составляющая силы F, , которая передается на корпус 5 гайки 4, на винт в; гд ги 20 щи гд гд эл ле гд ро щи га ви то та кор пол выр гд ctinitmifi ря.чиус винта 6; угол ипклона резьбы винта 6. F(i - усилие, развиваемое упруи элементами 25; - угол скоса В упоров 27. Под действием силы F на кулачках, корпуса 5 гайки 4 создается крутямомент2F2.R2, нормальная сила на образуюе Fщей поверхности кулачков 20 от внутренних сухарей 21j радиус воздействия силы F-. Л - угол скоса кулачков 20. Усилие Fy, развиваемое упругими ментами 25, определяется по форму-. е С - линейная жесткость упругих элементов 25; S - деформатшя этих элементов. Моменты М J и М направлены в стоу вращения винта 6 и создают обкрутящий момент М , разгонямций ку 4 и корпус 5 в сторону вращения та 6 Подставляет (1) и (3) в (6) с Уче(2), (4) и (5), получаем М 2CS(R,Cos «1 (7) Под воздействием крутящего моменМ корпус 5 и гайка 4 начинают усенно вращаться в направлении враия винта 6. Скорость перемещения наружного зуна 3 уменьшается и определяется ажением V ( 4). -iCOj)3 (8) Qj - угловая скорость вращения винта 6; у. - угловая скорость вращения гайки ,4; h, - ход резьбы винта 6. Процесс торможения состоит из дву этапов. На первом этапе, когда скорость вращения корпуса 5 гайки А мала, происходит сжатие упругих элементов 25 с накоплением потенциально энергии деформации упругих элементов 25. На втором этапе происходит разгон корпуса 5 гайки 4 и торможение наружного ползуна 3 за счет накопленной потенциальной энергии упругих элементов 25, которая переходит в кинетическую энергию вращения корпуса 5 гайки 4. Величина хода торможения S наружн го ползуна 3 задается таким образом, чтобы при полной отдаче потенциальной энергии деформации упругих элементов 25 на разгон корпуса 5 и гайк 4 угловая скоростьы вращения гайки 4 была равна угловой скорости Q, вращения винта 6, В конце хода торможения наружного ползуна 3 и), (j) и скорость его перемещения равна нулю. Таким образом происходит безударное смыкание рабочего инструмента 17 и 18. В конце смыкания рабочего инструмента 17 и 18 скорость перемещения внутреннего ползуна равна V GOj -- 2(f(9) где Ья - ход резьбы полого винта 11 Во время хода торможения корпус 5 гайки 4 поворачивается совместно с кулачками 19. и 20 на угол, при котором кулачки 19, установленные на корпусе 5 с возможностью регулировки (не показаны), воздействуют на ползушки 28, заставляя их перемещать ся в радиальном направлении до контакта скосов ползушек 28 со скосами Г станины 1. При дальнейшем повороте корпуса 5 гайки 4 кулачки 19 контактируют с ползушкой 28 профилем постоянного радиуса и ползушки 28 перемещений не имеют. В этот момент рабочий инструмент 16 встречается с заготовкой (не показано), происходит ход деформирования до полного перехода энерг(ш подвижных частей в работу деформирования заготовки. В конце хода деформирования корпус 5 гайки 4 останавливается. Для осуществления возвратного хода дугостаторы 15 реверсируются и маховик 14 с винтом 6 начинает вращаться в противоположную сторону. Перемещение наружного ползуна 3 вверх будет возможно только в том случае, если корпус 5 гайки 4 и кулачки 19 и 20 повернутся в обратном направлении и кулачки 19 обеспечат возврат ползушек 28 к центру в исходное положение. Поэтому под действием крутящего момента, возкикающего в резьбе винт 6 - гайка 4, начинает вращаться гайка 4 и корпус 5 и связанные с ним кулачки 19 и 20. Ползушки 28 освобождаются и перемещаются. к центру в исходное положение, а кулачки 20 воздействуют своими образующими поверхностями на внутренние сухари 21 и через упругие элементы 25 на наружные сухари 22, прижимая их к скосу В упоров 27. Под действием сил от внутренних сухарей 21 происходит торможение корпуса 5 тайки 4 и подъем наружного ползуна 3 на величину 8 , при котором наружные сухари 22 полностью перемещаются в радиальном направлении и останавливаются. Внутренний ползун 9 поднимается в исходное верхнее положение относительно наружного ползуна 3. После подъема внутреннего ползуна 9 оба ползуна поднимаются в крайнее верхнее положение соместно. При подходе подвижных частей в верхнее положение дугостаторы 15 отключаются и включается тормоз маховика 14 (не показан). Цикл законПредлагаемое изобретение повьппает надежность пресса. 31

фиг. 2 32

ВИНТОВОЙ ПРЕСС ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержап1ий станину, в направляющих которой установлен наружньй ползун с двумя внутренними полостями, в одной из котбрых расположен корпус гайки наружного ползуна, сочлененной нарезкой с винтом, смонтированным в станине с возможностью вращения и жестко связанным с приводным маховиком, а корпус этой гайки жёстко связан с полым винтом, сочлененным своей нарезкой с гайкой внутреннего ползуна, смонтированного в направляющих другой внутренней полости наружного ползуна, два кулачка, смонтированных на корпусе гайки наружного ползуна с возможностью взаимодействия с подпружиненными ползушками, при этом последние размещены с возможностью контакта их скосов со скосайи на станине, ограничивающими их перемеиение, упоры станины, а также упругие элементы, о. т личающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительными-кулачками, установленными на корпусе гайки наружного ползуна, дополнительными ползушками, каждая - в виде внутреннего и наружного сухарей, связывающих их регулировочных элементов взаимного положения сухарей, упоры станины выполнены со скосами, при этом (Л внутренние сухари смонтированы с возможностью взаимодействия с дополнительными кулачками, наружние сухагри выполнены со скосами и смонтированы с возможностью взаимодействия со скосами упоров станины, а упругие элементы расположены между сухарями, причем упомянутые ползушки установлены на наружном ползуне. СП ;о со

Б-5

фи&.З

tpu. 4f